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本文系统综述了糖尿病周围神经病变的病理机制、最新临床治疗进展及生物工程创新，涵盖药物疗法、动物模型、生物材料递送系统、微流控平台与生物工程设备，为下一代治疗策略提供了整合性框架。

 

文献概述

本文《Innovative strategies for diabetic peripheral neuropathy: From clinical management to emerging bioengineering solutions》，发表于《Bioactive Materials》杂志，回顾并总结了糖尿病周围神经病变（DPN）的病理生理机制、近年来的药物临床试验进展、动物模型构建策略、基于生物材料的药物递送系统、微流控平台在DPN建模中的应用，以及用于DPN诊断与监测的生物工程设备。文章系统整合了从基础研究到临床转化的多维度进展，强调了跨学科策略在推动DPN治疗创新中的关键作用。

背景知识

糖尿病周围神经病变（DPN）是糖尿病最常见的慢性并发症之一，影响全球数亿患者，主要表现为感觉丧失、神经性疼痛和运动功能障碍，严重者可导致足部溃疡和截肢。其发病机制复杂，涉及高血糖、高血脂、胰岛素信号紊乱、氧化应激、慢性炎症、微血管损伤、线粒体功能障碍和神经营养因子失调等多种因素的相互作用。目前临床治疗仍以血糖控制和疼痛管理为主，缺乏可逆转或阻止疾病进展的有效疗法。近年来，随着神经生物学、再生医学和生物工程的发展，新型治疗策略不断涌现。在药物开发方面，靶向离子通道、疼痛通路、炎症和神经营养支持的新型药物正在临床试验中评估。动物模型（如STZ诱导、db/db小鼠等）为机制研究和药物筛选提供了重要工具，但存在种属差异和模型局限性。生物材料递送系统（如纳米颗粒、水凝胶、微针）可实现药物的靶向、持续释放，提高疗效并减少副作用。微流控平台则可构建更贴近人体生理的体外神经-血管-免疫共培养模型，用于机制研究和高通量药物筛选。此外，可穿戴生物工程设备正被用于DPN的早期检测和动态监测。尽管取得进展，DPN的异质性、疾病阶段特异性治疗需求、系统性代谢紊乱协调以及临床转化效率仍是当前研究面临的主要挑战。该综述正是在这一背景下，系统整合多学科进展，提出面向未来的DPN治疗框架，具有重要的指导意义。

 

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研究方法与实验

本文采用系统性文献综述方法，全面检索并分析了近年来关于糖尿病周围神经病变（DPN）的基础与临床研究进展。研究内容涵盖六大方面：（1）DPN的病理生理机制，重点阐述高血糖、高血脂和胰岛素信号通路在神经损伤中的作用；（2）自2020年以来进入临床试验的药物与生物疗法，包括离子通道调节剂、镇痛药、抗AGE药物和再生医学策略；（3）用于DPN研究的动物模型，包括营养诱导、化学诱导（如STZ、ALX）和基因工程模型（如db/db、AKITA小鼠），并比较其优缺点；（4）基于生物材料的药物递送系统，如纳米颗粒、水凝胶和微针，用于实现靶向和持续释放；（5）微流控平台在构建体外DPN模型中的应用，模拟神经-血管-免疫微环境；（6）生物工程设备在DPN诊断与监测中的最新进展。文献来源包括PubMed、Web of Science等数据库，筛选标准为近五年内发表的高质量研究和综述文章，重点关注机制研究、临床试验和新兴技术。

关键结论与观点

• 糖尿病周围神经病变（DPN）的发病机制涉及高血糖、高血脂和胰岛素信号通路的复杂交互，导致神经元损伤和功能障碍。
• 目前临床治疗主要缓解症状，缺乏阻止或逆转疾病进展的有效手段，亟需机制导向的治疗策略。
• 自2020年以来，多种新型药物进入临床试验，包括靶向NaV1.7/1.8、P2X3、NGF等离子通道和信号通路的镇痛剂，以及神经营养因子和干细胞疗法。
• 动物模型（如STZ诱导、db/db小鼠）在DPN研究中发挥重要作用，但需根据研究目的选择合适模型，并注意其局限性。
• 基于生物材料的药物递送系统（如纳米颗粒、水凝胶、微针）可实现药物的靶向递送、持续释放和联合治疗，显著提高疗效并减少系统毒性。
• 微流控平台可构建三维共培养系统，精确模拟DPN的病理微环境，用于机制研究和高通量药物筛选。
• 生物工程设备（如可穿戴传感器、神经刺激器）在DPN早期检测、风险分层和个性化治疗中展现出巨大潜力。
• 未来DPN治疗需整合临床管理、分子机制研究和生物工程创新，发展阶段特异性、精准化和再生性治疗策略。

研究意义与展望

该综述系统整合了DPN研究的多学科进展，为理解疾病机制和开发新型疗法提供了全面视角。它强调了从传统症状管理向机制靶向和组织再生治疗的范式转变，为未来研究指明了方向。特别是生物材料和微流控技术的应用，为实现精准药物递送和体外疾病建模提供了强大工具。

展望未来，DPN研究将更加注重个体化和动态监测。结合可穿戴设备与人工智能算法，有望实现DPN的早期预警和个性化干预。此外，多组学分析与类器官模型的结合，将有助于揭示DPN的异质性并发现新的治疗靶点。最终，跨学科协作将是推动DPN治疗突破的关键。

 

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结语

糖尿病周围神经病变（DPN）是一种复杂且难以治愈的糖尿病并发症，当前治疗手段有限，主要依赖于症状管理。本文系统回顾了DPN的病理机制、临床治疗进展及新兴生物工程策略，强调了整合多学科方法在推动DPN治疗创新中的重要性。文章详细阐述了高血糖、高血脂和胰岛素信号通路在神经损伤中的作用，并总结了近年来进入临床试验的多种新型药物，包括离子通道调节剂、抗炎剂和再生疗法。同时，综述评估了现有动物模型的优缺点，并探讨了生物材料递送系统、微流控平台和生物工程设备在DPN研究与管理中的应用前景。最终，作者提出应发展针对不同疾病阶段的精准治疗策略，结合临床洞察、分子技术和生物工程创新，构建下一代DPN治疗框架。这一整合性视角为未来研究提供了重要指导，有望推动DPN从对症治疗向疾病修饰和组织再生方向迈进。

 

Zhi He, Jie Diao, Frederick G Hamel, and Bin Duan. Innovative strategies for diabetic peripheral neuropathy: From clinical management to emerging bioengineering solutions. Bioactive Materials.